(57)【要約】      （修正有）【課題】プローブカードの大口径化に伴い必要となる補強部材等により発生する問題を解決するために、プローブカードの固定方法を変更したプローブ装置を提供することを目的とする。【解決手段】半導体ウエハの電気的特性を測定するための、プローブピンを有するプローブカードを備えるプローブ装置１を、半導体ウエハ６を固定するための、略垂直に設けられた検査台５と、該検査台５と対向して略垂直にプローブカード２を設置するためのプローブカード固定手段４と、該検査台５の表面と該プローブカード２の表面を相対的に接近させるために検査台５を水平に移動させる可動手段７とを備えた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの電気的特性を測定するための、プローブピンを有するプローブカードを備えるプローブ装置であって、半導体ウエハを固定するための、略垂直に設けられた検査台と、該検査台と対向して略垂直にプローブカードを設置するためのプローブカード固定手段と、該検査台の表面と該プローブカードの表面を相対的に接近させるために、該検査台を水平に移動させる可動手段とを備えることを特徴とするプローブ装置。
【請求項２】
前記検査台が、半導体ウエハを前記検査台の表面に吸着し、略垂直に固定するための真空吸着装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のプローブ装置。
【請求項３】
前記検査台に半導体ウエハを固定する時の位置決めのために、前記検査台の表面に、半導体ウエハに設けられたオリフラに対応する凸部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のプローブ装置。
【請求項４】
前記検査台を水平に移動させ、前記検査台と前記プローブカード固定手段との間隔を制御するウエハ位置制御装置を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプローブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハの電気的諸特性を測定するプローブカードを含んだプローブ装置に関し、特に半導体ウエハとプローブカードを垂直に固定したプローブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハの電気的諸特性の測定にはプローブカードを使用するが、従来のプローブ装置２０では、図３に示すように、上下に可動な検査台２１上に半導体ウエハ２２を位置決めして固定し、半導体ウエハ２２の表面に対向する上面位置にプローブカード２３を水平に固定して、検査台２１を上昇させて、プローブカード２３に設けられたプローブ２４とウエハ２２上の電極とを接触させて電気的導通を行わせている。
【０００３】
このような従来のプローブ装置の一例として、特開２００４−１５２９１６に開示されている半導体デバイス検査装置がある。上記半導体デバイス検査装置では、半導体デバイスを載せるウエハステージが水平な状態で、Ｘ方向およびＹ方向にＸステージおよびＹステージによって移動し、位置決めがなされた後、昇降装置によってウエハステージの上に水平にセットされたプローブカードに近づき、プローブカードのプローブ針に押圧接触されて、測定されるものである。
【０００４】
上述のような装置を用いて半導体ウエハの測定を行っていたが、半導体ウエハの大口径化に伴い、プローブカードの大口径化が進んできており、特に、半導体ウエハの全面に対向して、略全領域を一度に検査する形態のプローブカードの場合は、半導体ウエハの直径以上の大きさで構成する必要があるので、さらに大口径のプローブカードが必要とされている。
【０００５】
このようなプローブカードの大口径化に伴い、上述のような装置で大口径のプローブカードを使用してウエハの測定を行うには、プローブカードが変形し、プローブカード表面の平面状態が変化しやすくなるという問題があった。これは、プローブカードは周辺部が固定されているので、大口径のプローブカードの場合、プローブカードの中央部が撓みによって垂れ下がり、平面状態が変化する。
【０００６】
上記問題を解決するために、大口径のプローブカードの場合は、従来、プローブカード裏面に補強部材を取り付けるなどの対策を行い、プローブカード中央部の撓みを防いでいた。
【特許文献１】特開２００４−１５２９１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記補強部材として、ステンレス鋼による構造体が使用されていたが、この補強部材により、プローブカードの重量が重くなり、運搬及び取付けが困難になるという問題が生じている。
【０００８】
本発明は、プローブカードの大口径化に伴い生じる問題点を解決するために、プローブカードを垂直に固定するプローブ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプローブ装置は、半導体ウエハの電気的特性を測定するための、プローブピンを有するプローブカードを備えるプローブ装置であって、半導体ウエハを固定するための、略垂直に設けられた検査台と、該検査台と対向して略垂直にプローブカードを設置するためのプローブカード固定手段と、該検査台の表面と該プローブカードの表面を相対的に接近させるために該検査台を水平に移動させる可動手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記検査台が、半導体ウエハを前記検査台の表面に吸着し、略垂直に固定するための真空吸着装置を備えることが好ましい。
【００１１】
さらに、前記検査台に半導体ウエハを固定する時の位置決めのために、前記検査台の表面に、半導体ウエハに設けられたオリフラに対応する凸部が形成されていることが好ましい。
【００１２】
そして、前記検査台を水平に移動させ、前記検査台と前記プローブカード固定手段との間隔を制御するウエハ位置制御装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプローブ装置は、半導体ウエハの電気的特性を測定するための、プローブピンを有するプローブカードを備えるプローブ装置であって、半導体ウエハを固定するための、略垂直に設けられた検査台と、該検査台と対向して略垂直にプローブカードを設置するためのプローブカード固定手段と、該検査台の表面と該プローブカードの表面を相対的に接近させるために該検査台を水平に移動させる可動手段とを備えることにより、プローブカードが略垂直に配置され、補強部材等を用いずに、プローブカード中央部が下がるのを防ぐことが可能となり、また、プローブカードを薄くできる結果、抵抗値の極小化をもたらし、高周波対応の大型プローブカードを可能とする。
【００１４】
また、前記検査台が、半導体ウエハを前記検査台の表面に吸着し、略垂直に固定するための真空吸着装置を備えることにより、検査台の表面を略垂直にしても、半導体ウエハが落下することなく確実に固定することができる。
【００１５】
さらに、前記検査台に半導体ウエハを固定する時の位置決めのために、前記検査台の表面に、半導体ウエハに設けられたオリフラに対応する凸部が形成されていることにより、半導体ウエハを前記検査台に固定する時に、所定の向きに半導体ウエハの位置決めを容易に行う事ができる。
【００１６】
そして、前記検査台を水平に移動させ、前記検査台と前記プローブカード固定手段との間隔を制御するウエハ位置制御装置を備えることにより、ウエハの電極とプローブカードのプローブとの接触圧力を調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図を用いて本発明のプローブ装置１について説明する。
【００１８】
本発明のプローブ装置１は、図１に示すように、プローブピン３を有するプローブカード２と、プローブカード２を垂直に固定するためのプローブカード固定手段４と、半導体ウエハ６を固定するための検査台５と、検査台５の表面とプローブカード２の表面を相対的に接近させるために検査台５を水平に移動させる可動手段７とから成る。
【００１９】
プローブカード固定手段４は、ベース８上に設置され、プローブカード２を垂直な状態で固定している。前記プローブカード固定手段４と対向している検査台５は、ベース８上に設けられた可動手段７に水平に移動可能に固定されている。
【００２０】
検査台５と、プローブカード固定手段４により垂直に固定されたプローブカード２は、対向するように垂直に配置された状態で、可動手段７により、検査台５が水平に移動され、プローブカード固定手段４に近づくようになっている。
【００２１】
検査台５には、真空吸着装置１３が備えられており、半導体ウエハ６を検査台５の表面に吸着し、垂直に固定することができる。また、検査台５の表面には、半導体ウエハ６に設けられた切欠けであるオリフラ（オリエンテーション・フラット）１２に対応する凸部１１が形成されている。これにより、半導体ウエハ６は、検査台５の所定の位置に、所定の向きに位置決めされる。
【００２２】
半導体ウエハ６は、前記真空吸着装置１３により吸着され、凸部１１により位置決めされ、検査台５の表面に垂直固定されているので、上述のように検査台５がプローブカード固定手段４に近づくことにより、半導体ウエハ６は、プローブカード２に近づき、半導体ウエハ６の電極が、プローブカード２に設けられたプローブピン３により押圧接触されるようになる。
【００２３】
可動手段７により、検査台５が移動する時、検査台５の移動量は、別途設けられたウエハ位置制御手段１５により制御される。ウエハ位置制御手段１５により、検査台５とプローブカード２の間隔が制御され、その結果、半導体ウエハ６の電極にプローブ３が押圧接触する時の接触圧力が調整され、適切な接触圧力が保たれる。
【００２４】
ウエハ位置制御手段１５は、カメラやセンサーを組合わせることにより、より正確な接触圧力の制御が可能になる。
【００２５】
また、可動手段７は検査台５をプローブカード固定手段４と対向する方向に動かすだけでなく、検査台５をプローブカード固定手段４と平行に移動させる手段を有する。これは、図２に示す可動手段７の上段９により行われ、半導体ウエハ６の位置を調整することができる。
【００２６】
検査台５は、可動手段７の下段１０によりプローブカード固定手段４の対向する方向に移動し、上段９により平行な方向に移動することができるので、ベース８上を水平に全方向に移動可能となる。これにより、半導体ウエハ６とプローブカード２との位置関係を測定の時に適切な状態とすることができる。
【００２７】
可動手段７はモーター等の駆動手段１４により駆動されるように構成され、検査台５を移動させることができる。駆動手段１４はウエハ位置制御装置１５に接続されており、ウエハ位置制御装置１５により駆動手段１４が制御される。
【００２８】
プローブカード２およびプローブピン３は従来のプローブ装置と同じものを使用できる。しかし、本願発明によるプローブ装置１は、プローブカード２を垂直に設置することにより、大口径の半導体ウエハ６であっても、プローブカード２を大幅に補強する必要がなくなるので、プローブカード２の全体が薄型の構成が可能となる。
【００２９】
本願発明によるプローブ装置１は、φ３００ｍｍの大口径の半導体ウエハ６に対応可能であり、プローブカード２を垂直に配置することにより、プローブカード２の撓みが無くなり、従来の補強が不用となる。その結果、高周波対応の大型のプローブカード２が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のプローブ装置の断面図。
【図２】本発明のプローブ装置からプローブカード固定手段等を取り除いた状態の斜視図。
【図３】従来のプローブ装置の断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１    プローブ装置
２    プローブカード
３    プローブ
４    プローブカード固定手段
５    検査台
６    半導体ウエハ
７    可動手段
８    ベース
９    上段
１０  下段
１１  凸部
１２  オリフラ
１３  真空吸着装置
１４  駆動手段
１５  ウエハ位置制御手段
２０  プローブ装置
２１  検査台
２２  半導体ウエハ
２３  プローブカード
２４  プローブ
【図１】
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【図２】
2006344628.tif 000004
【図３】
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